(57)【要約】      （修正有）【課題】外観に優れた熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法を提供する。【解決手段】部分的に熱可塑性樹脂製の機能性部材が融着されてなる熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法において、（１）原料熱可塑性樹脂発泡シート４を加熱して軟化させる工程。（２）熱可塑性樹脂発泡シートを賦形するための成形部を有し、該成形部に前記機能性部材の形状に対応する凹部を有する雌雄一対の金型１，２間に、軟化させた熱可塑性樹脂発泡シートを供給する工程。（３）金型クリアランスが所定形状厚みより大きくかつ加熱軟化した熱可塑性樹脂発泡シートの厚み以下となるまで型締めしたのち、一旦型締めを停止する工程。（４）型締めを再開し、金型クリアランスが所定形状厚みになるように型締めしたのち、または所定形状厚みになると同時に、射出により溶融状態の熱可塑性樹脂６を該凹部に供給する工程。（５）成形された熱可塑性樹脂発泡成形品を冷却して、金型から取り出す工程。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部分的に熱可塑性樹脂製の機能性部材が融着されてなる熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法において、以下の工程を含むことを特徴とする熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法。
（１）原料熱可塑性樹脂発泡シートを加熱して軟化させる工程。
（２）熱可塑性樹脂発泡シートを賦形するための成形部を有し、該成形部に前記機能性部材の形状に対応する凹部を有する雌雄一対の金型間に、工程（１）で軟化させた熱可塑性樹脂発泡シートを供給する工程。
（３）金型クリアランスが所定形状厚みより大きくかつ加熱軟化した熱可塑性樹脂発泡シートの厚み以下となるまで型締めしたのち、一旦型締めを停止する工程。
（４）型締めを再開し、金型クリアランスが所定形状厚みになるように型締めしたのち、または所定形状厚みになると同時に、前記凹部に通ずるように金型内に設けられた樹脂通路を通じて、射出により溶融状態の熱可塑性樹脂を該凹部に供給する工程。
（５）工程（４）で成形された熱可塑性樹脂発泡成形品を冷却して、金型から取り出す工程。
【請求項２】
原料熱可塑性樹脂発泡シートの発泡倍率が、２〜１０倍である請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
原料熱可塑性樹脂発泡シートが、表皮材および/または多孔質層を有する請求項１〜２のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性樹脂発泡成形品は、軽量化等の観点から主にドアトリム、ピラートリム、クォータートリム等の自動車の室内用内装部品やトランク内の区切りトレー等として幅広く使用されている。
【０００３】
熱可塑性樹脂発泡成形品を自動車の室内用内装部品などに用いる場合、該成形品の裏面には補強用のリブや車体等へ取り付けるためのボス、クリップ座等の機能性部材が付与される。このような機能性部材を有する熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法としては、例えば図１に示すように、機能性部材の形状に対応する凹部３を有する一対の金型１，２の間に加熱軟化させた熱可塑性樹脂発泡シート４を供給して、金型クリアランスが、最終熱可塑性樹脂成形品から機能性部材を除いた形状（所定形状）の厚みとなるまで型締めし、金型クリアランスをそのまま保持しながら、金型内に設けられた溶融状熱可塑性樹脂通路５を通じて金型の凹部に溶融した熱可塑性樹脂を射出により供給して賦形することにより、熱可塑性樹脂発泡シートに熱可塑性樹脂からなる機能性部材を融着一体化する方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら前記方法では、図２に示すように溶融状態の熱可塑性樹脂の供給によって熱可塑性樹脂発泡シート４にダメージが発生したり、図３に示すように溶融状態の熱可塑性樹脂６が、金型の凹部から熱可塑性樹脂発泡シート４の表面に漏れ出す場合があった。そこで、外観に優れた熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法の開発が望まれていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２１５６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、外観に優れた熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
即ち、本発明は、部分的に熱可塑性樹脂製の機能性部材が融着されてなる熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法において、以下の工程を含むことを特徴とする熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法を提供するものである。
（１）原料熱可塑性樹脂発泡シートを加熱して軟化させる工程。
（２）熱可塑性樹脂発泡シートを賦形するための成形部を有し、該成形部に前記機能性部材の形状に対応する凹部を有する雌雄一対の金型間に、工程（１）で軟化させた熱可塑性樹脂発泡シートを供給する工程
（３）金型クリアランスが所定形状厚みより大きくかつ加熱軟化した熱可塑性樹脂発泡シートの厚み以下となるまで型締めしたのち、一旦型締めを停止する工程。
（４）型締めを再開し、金型クリアランスが所定形状厚みになるように型締めしたのち、または所定形状厚みになると同時に、前記凹部に通ずるように金型内に設けられた樹脂通路を通じて、射出により溶融状態の熱可塑性樹脂を該凹部に供給する工程。
（５）工程（４）で成形された熱可塑性樹脂発泡成形品を冷却して、金型から取り出す工程。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外観に優れた熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明において使用される原料熱可塑性樹脂発泡シートを構成する熱可塑性樹脂は、該発泡シートに融着される機能性部材を構成する熱可塑性樹脂の種類に応じて適宜選択することができる。原料熱可塑性樹脂発泡シートを構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂発泡シートは、二種類以上の熱可塑性樹脂からなっていてもよく、また、同種または異種の多層熱可塑性樹脂発泡シートであってもよい。
【００１０】
原料熱可塑性樹脂発泡シートを構成する熱可塑性樹脂は、耐熱性およびコストの観点から、ポリプロピレン系樹脂が好ましく使用される。ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレンの単独重合体、プロピレン由来の構成単位を５０モル％以上含む共重合体などが挙げられる。該共重合体におけるプロピレンの共重合成分としては、炭素数２または４〜１０のα―オレフィンが挙げられる。炭素数２または４〜１０のα―オレフィンとしては、例えば、エチレン、１−ブテン、４−メチルペンテン−１、１−へキセン、１−オクテンなどが挙げられる。該共重合体中の共重合成分の含有量は、共重合成分がエチレンの場合は、１０重量％以下であることが好ましく、共重合成分が炭素数４〜１０のα―オレフィンの場合は、３０重量％以下であることが好ましい。
【００１１】
ポリプロピレン系樹脂としては、低レベルの電子線架橋によって長鎖分岐が導入されたポリプロピレン樹脂が好ましく使用される（特開昭６２−１２１７０４号公報参照）。また、超高分子量成分が導入されたポリプロピレン樹脂も好ましく使用される。
【００１２】
原料熱可塑性樹脂発泡シートは、熱可塑性樹脂と発泡剤とを溶融混練し押出し発泡成形することにより製造することができる。発泡剤は、一般的に使用される無機系や有機系の化学発泡剤や窒素ガス、炭酸ガス等の不活性ガスなどの物理発泡剤を使用することができる。
【００１３】
原料熱可塑性樹脂発泡シートの発泡倍率は、特に限定されず、目的とする製品に応じて任意に選定できるが、製品剛性の観点から、１０倍以下であることが好ましく、製品の軽量化の観点から、２倍以上であることが好ましい。原料熱可塑性樹脂発泡シートの厚みも、特に限定されず、任意な厚みを選定できるが、シートの強度や取り扱いの観点から、熱可塑性樹脂発泡シートの厚みは１ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。
【００１４】
前記熱可塑性樹脂発泡シートは、その表面に表皮材を備えていてもよい。該表皮材としては、例えば、織布、不織布、編布、シート、フィルム、発泡体などが挙げられる。これら表皮材を構成する材料は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂などの熱可塑性樹脂、ポリウレタン系樹脂などの熱硬化性樹脂、シス−１，４−ポリブタジエン、エチレン−プロピレン共重合体などのゴムや熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。かかる表皮材には、シボなどの凹凸模様、印刷や染色などが施されていてもよい。表皮材は単層であっても、二層以上の層からなる多層構成であってもよく、ソフト感を付与する為にポリオレフィン系の発泡層やポリウレタン系の発泡層を設けた表皮材を用いてもよい。
【００１５】
また、前記熱可塑性樹脂発泡シートの片面または両面には、多孔質層を備えていてもよい。該多孔質層は、それを介して機能性部材が熱可塑性樹脂発泡シートに融着され得るものであれば、その形態は特に限定されず、織布、不職布、網状物、連通孔を有する発泡体などが使用できるが、不織布が好ましく用いられる。多孔質層を構成する材料としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂などの熱可塑性樹脂、綿、麻、竹などのセルロース系繊維などの天然繊維、これら各種繊維を混紡した繊維、金属、鉱物などが挙げられる。
【００１６】
前記表皮材や多孔質層の厚みは、目的とする製品に応じて任意に選択が可能であり、該表皮材や多孔質層と熱可塑性樹脂発泡シートは、例えば、接着剤により接着する方法や溶着等の一般的な方法により積層することができる。
【００１７】
本発明における熱可塑性樹脂製の機能性部材とは、前記熱可塑性樹脂発泡シートから突き出すように形成されるものであり、具体的には、熱可塑性樹脂発泡成形品を補強するリブ、熱可塑性樹脂発泡成形品を他部材に取り付けるためのボス、クリップ、フックなどの部材である。
【００１８】
機能性部材を構成する熱可塑性樹脂は、該機能性部材を融着させる熱可塑性樹脂発泡シートを構成する熱可塑性樹脂の種類に応じて適宜選択することができる。機能性部材を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アイオノマー系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、これらの変性物、二種類以上の前記の樹脂からなるポリマーアロイなどが挙げられる。機能性部材は、二種類以上の熱可塑性樹脂で構成されていてもよい。機能性部材を構成する熱可塑性樹脂は、原料熱可塑性樹脂発泡シートとの融着強度の観点から、原料熱可塑性樹脂発泡シートを構成する熱可塑性樹脂と相溶性のある熱可塑性樹脂であることが好ましい。
【００１９】
機能性部材を構成する熱可塑性樹脂には、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機繊維、タルク、クレー、シリカ、炭酸カルシウム等の無機粒子等の各種の充填材、酸化防止剤、着色剤、難燃剤、低収縮剤等の各種添加剤が配合されていてもよい。
【００２０】
本発明において、機能性部材は、熱可塑性樹脂発泡シートの片面のみに取り付けられてもよく、熱可塑性樹脂発泡シートの両面に取り付けられていてもよい。また、取り付け位置および取り付け個数なども特に限定されない。
【００２１】
本発明に用いる金型は、少なくとも一方の金型には、形成させる機能性部材の個数および形状に対応する凹部が設けられ、該凹部には機能性部材成形用の熱可塑性樹脂を供給するための樹脂通路が設けられている。
【００２２】
次に、本発明の熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法の工程を説明する。
【００２３】
工程（１）は、原料熱可塑性樹脂発泡シートを加熱手段を用いて加熱して軟化させる工程である。加熱手段としては、例えば、遠赤外線や近赤外線のヒーターやオーブンなどが挙げられる。原料熱可塑性樹脂発泡シートの加熱温度は、熱可塑性樹脂の種類により異なるが、例えば、ポリプロピレン製発泡シートの場合には、１３０〜１６０℃程度で加熱することが好ましい。
【００２４】
本発明の工程（２）は、熱可塑性樹脂発泡シートを賦形するための成形部を有し、該成形部に前記機能性部材の形状に対応する凹部を有する雌雄一対の金型間に、工程（１）で軟化させた熱可塑性樹脂発泡シートを供給する工程である。
【００２５】
本発明の工程（３）は、金型クリアランスが所定形状厚みより大きくかつ加熱軟化した熱可塑性樹脂発泡シートの厚み以下となるまで型締めしたのち、一旦型締めを停止する工程である。本発明における所定形状とは、最終成形品である熱可塑性樹脂発泡成形品から機能性部材を除いた形状である。金型クリアランスが原料熱可塑性樹脂発泡シートの厚みの５０％以上かつ加熱軟化した熱可塑性樹脂発泡シートの厚み以下となるまで型締めすることが、得られる成形品外観の観点からより好ましい。なお、原料熱可塑性樹脂発泡シートが表皮材層等を有する場合は、原料熱可塑性樹脂発泡シートの厚みとは、表皮材層等を含めた原料熱可塑性樹脂発泡シートの厚みである。
【００２６】
型締めを停止する時間は成形品の形状や用いる原料熱可塑性樹脂発泡シートにより適宜設定することができるが、成形サイクルの観点から６０秒以下が好ましい。
また工程（３）において、型締め時および／または型締め停止中に、金型キャビティ内を真空吸引したり、あるいは金型キャビティ内に圧縮空気を加えることが好ましい。
【００２７】
本発明の工程（４）は、型締めを再開し、金型クリアランスが所定形状厚みになるように型締めしたのち、または所定形状厚みになると同時に、前記凹部に通ずるように金型内に設けられた樹脂通路を通じて、射出により溶融状態の熱可塑性樹脂を該凹部に供給する工程である。射出により溶融状態の熱可塑性樹脂を凹部に供給する方法とは、通常の射出成形と同じ樹脂供給方法である。すなわちシリンダ内で溶融させた熱可塑性樹脂を、スクリューを回転させずに前進させて凹部に供給する方法である。
また工程（４）においても工程（３）に引き続き金型キャビティ内を真空吸引したり、あるいはキャビティ内に圧縮空気を加えてもよい。
【００２８】
工程（５）は、工程（４）で成形された熱可塑性樹脂発泡成形品を冷却して、金型から取り出す工程である。
【００２９】
このようにして得られる熱可塑性樹脂発泡成形品は、外観が良好であることから、ドアトリム、ピラートリム、クォータートリム、パッケージトレイ等の自動車内装部品などに好適に使用することができる。
【００３０】
本発明の熱可塑性樹脂発泡成形品の製造方法は、特に発泡倍率が２倍以上の発泡層を有する表皮材が積層された熱可塑性樹脂発泡シートを原料として用いる場合に、従来の方法で得られる成形品と比較してより外観に優れた熱可塑性樹脂発泡成形品が得られるため、好ましく適用される。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明がこれらの実施例により限定されるものでない。
【００３２】
実施例１
図４に示すような、雌型１とリブ形状に対応する凹部３ならびに溶融状熱可塑性樹脂通路５を有した雄型２からなる一対のプレス型（成形面の大きさ：長さ３００ｍｍ、幅３００ｍｍ、高さ１０ｍｍ）を使用した。
原料熱可塑性樹脂発泡シートとしては、ポリプロピレン系発泡シート（住化プラステック製：スミセラー発泡ＰＰシート３０３０、発泡倍率＝３倍、厚み＝３ｍｍ）と表皮としてオレフィン系熱可塑性エラストマーシート（共和レザー製、厚み＝０．３５ｍｍ）を熱によりラミネートした発泡積層シートを用いた。
該発泡積層シートをオーブンで１５０℃に加熱し、３０℃に温度調整された雄型２の成形面上に表皮材となるエラストマーシート面が雌型側となるように載置した後、雌型１を型締め方向に移動させて雄雌金型の金型クリアランスが３．２ｍｍになるまで型締めして、該クリアランスのまま１０秒間停止し、金型内で発泡積層シートよりなる成形体を冷却した。型締めを再開して雌型１をさらに型締め方向に移動させ、金型クリアランスが２．５ｍｍになるまで型締めし、雄型２に設けた樹脂通路５より、リブ形状の凹部３に２５０℃に溶融したポリプロピレン樹脂（住友化学工業（株）製：住友ノーブレンＡＸ５６８、メルトフローレシオ＝６５ｇ/１０分）を射出により供給した。
凹部に樹脂を充填した後、２０秒間冷却し、雄雌型１、２を開いて、反表皮材面にリブが融着された熱可塑性樹脂発泡成形品を得た。
得られた熱可塑性樹脂発泡成形品は表皮材面につぶれもなく、反表皮材面側のリブ部周辺に樹脂の漏れだしもない良好な外観を有していた。
【００３３】
実施例２
実施例１で用いた発泡積層シートと金型を使用し、金型クリアランスが２．０ｍｍになるまで型締めして１０秒間停止し、型締めを再開して金型クリアランスが１．７ｍｍになるまで型締めしたこと以外は実施例１と同様にして、反表皮材面にリブが融着された熱可塑性樹脂発泡成形品を得た。得られた熱可塑性樹脂発泡成形品は表皮材面につぶれもなく、反表皮材面側のリブ部周辺に樹脂の漏れだしもない良好な外観を有していた。
【００３４】
比較例１
実施例１で用いた発泡積層シートと金型を使用し、金型クリアランスが３．２ｍｍになるまで型締めして１０秒間停止し、さらに型締めすることなく凹部３に溶融したポリプロピレン樹脂（住友化学工業（株）製：住友ノーブレンＡＸ５６８、メルトフローレシオ＝６５ｇ/１０分）を射出により供給したこと以外は実施例１と同様にして、反表皮材面にリブが融着された熱可塑性樹脂発泡成形品を得た。得られた熱可塑性樹脂発泡成形品は、該熱可塑性樹脂発泡成形品のリブ部周辺に凹部に供給した樹脂が漏れ出していた。
【００３５】
比較例２
実施例１で用いた発泡積層シートと金型を使用し、金型クリアランスが１．７ｍｍになるまで型締めして１０秒間停止し、さらに型締めすることなく凹部３に溶融したポリプロピレン樹脂（住友化学工業（株）製：住友ノーブレンＡＸ５６８、メルトフローレシオ＝６５ｇ/１０分）を射出により供給したこと以外は実施例１と同様にして、反表皮材面にリブが融着された熱可塑性樹脂発泡成形品を得た。得られた熱可塑性樹脂発泡成形品は、該熱可塑性樹脂発泡シートの反リブ面側に凹部に供給した樹脂が漏れ出していた。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】熱可塑性樹脂発泡シートに機能性部材が部分的に設けられた熱可塑性樹脂発泡成形品の従来の製造方法の概略図を示したものである。
【図２】熱可塑性樹脂発泡シートに機能性部材が部分的に設けられた熱可塑性樹脂発泡成形品の不良例の概略断面図を示したものである。
【図３】熱可塑性樹脂発泡シートに機能性部材が部分的に設けられた熱可塑性樹脂発泡成形品の不良例の概略断面図を示したものである。
【図４】熱可塑性樹脂発泡シートに機能性部材が部分的に設けられた熱可塑性樹脂発泡成形品の本発明の製造方法の概略図を示したものである。
【符号の説明】
【００３７】
１：雌型
２：雄型
３：機能性部材の形状に対応する凹部
４：熱可塑性樹脂発泡シート
５：溶融状熱可塑性樹脂供給通路
６：溶融状熱可塑性樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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